Устройство питания для дуговой сварки Советский патент 1987 года по МПК B23K9/09 B23K9/10 

113:372

изобретение относится к машиностроению, в частности к оборудованию для электрической сварки.

Целью изобретения является унро- щенив устройства и повышение его КПД. На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства питания для дуговой сварки; на фиг. 2 - графики

тока через дуговой промежуток и на

пряжения вторичной, обмотки трансформатора в схеме на фиг, I,

Устройство питания для дуговой сварки содержит трансформатор 1, ин- дуктивньТй накопитель 2 энергии, пер- вый 3 и второй 4 тиристоры, соединеные соответственно с выводами 5 и 6 индуктивного накопителя 2 энергии, блок 7 управления, первый 8 и второй 9 рабочие электроды, между которыми включен дуговой промежуток 10, присоединенные соответственно к отводам 11 и 12 вторичной обмотки трансформатора 1 и индуктивного накопителя 2, третий 13 и четвертый 14 тиристоры, причем третий- тиристор 13 включен между отводом 1 вторичной обмотки трансформатора I и первым выводом 5 индуктивного накопителя 2 энергии, четвертый тиристор 14 включен между

отводом 11 вторичной обмотки транс

форматора 1 и вторым выводом 6 индуктивного накопителя 2 энергии,первый тиристор 3 включен между первым выводом 15 вторичной обмотки трансформатора 1 и первым выводом 5 индук тивного накопителя 2 энергии, а второй тиристор 4 включен между вторым выводом 16 вторичной обмотки трансформатора 1 и вторым выводом 6 индуктивного накопителя 2 энергии. Блок 7 управления присоединен к управляющим электродам тиристоров 3, 4, 13 и 14.

При формировании раэнополярных импульсов тока секции 11-16 вторичной обмотки трансформатора 1 включены встречно, а секции 5-12 и 12-6 индуктивного накопит шя 2 - согласно, как показано на фиг. 1, При формировании однополярных импульсов тока секции 11-15 и 11-16 вторичной обмотки трансформатора 1 включены согласно, а секции 5-12 и 12-6 индуктивного накопителя 2 энергии - встречно (не показано).

На фиг. 2 кривая 17 - график изменения напряжения на выходах 16 и 15 вторичной обмотки трансформатора 1 относительно отводов 11, кривая

0

.,- -,г

30

35

45 50 55

132

18 - график изменения тока через дуговой промежуток 10; кривая 19 - график изменения тока через секцию 11-15 вторичной обмотки трансформатора 1; кривая 20 график изменения тока через секцию 11-16 вторичной обмотки трансформатора 1,

Устройство питания для дуговой сварки в режиме формирования разнопо- лярных импульсов тока работает следующим образом.

В установившемся режиме дуга возбуждена и при положительной полуволне напряжения на вторичной обмотке трансформатора 1 включается блоком 7 управления тиристор 3. Ток протекает по цепи 15-3-5-1 2-9-lO-8-П-15. При этом через рабочие электроды 9 и 8 в дуговом промежутке 10 формируется положительный импульс тока, В течение времени (фиг, 2) происходит потребление энергии из сети, что вызывает увеличение тока через рабочие электроды 9 и 8 и секцию 5-12 индуктивного накопителя 2 энергии, который при этом заряжается, В момент t напряжение становится равным нулю и блоком 7 управления включается тиристор 13. Тиристор 3 при этом запирается возрастающим обратным напряжением, прикладываемым к нему через открытый тиристор 13. Ток в секции 11-15 трансформатора 1 прекращается, а ток индуктивного накопителя 2 замыкается по цепи 5-12-9-10- 8-13-5. Энергия, запасенная в индуктивном накопителе 2, диссипирует в дуге 10, поддерживая непрерывным ток в дуге до момента времени t. В этот момент включается тиристор 4. К секции 12-6 индуктивного накопителя 2 прикладывается напряжение, полярность которого показана на фиг. 1, В секции 5-12 наводится ЭДС, полярность которой такова, что на тиристоре 13 возникает обратное напряжение и он запирается. При выключении тиристора 13 ток в секции 5-12 скачком уменьшается до нуля. Поскольку энергия магнитного поля всего индуктивного накопителя скачком измениться не может, то постоянство магнитного потока и энергии .обеспечивается скачкообразным увеличением тока в секции 12-6, При включении в этот же момент tj тиристора 4 образуется замкнутый ко.н- тур 12-6-4-16-11-8-10-9-12, по которому и протекает ток, формируя через дуговой промежуток 40 отрицательный

31

импульс тока. В течение времени tj-t снова энергия потребляется из сети, что вызывает увеличение тока через дуговой промежуток 10 и секцию 12-6 индуктивного накопителя 2, который при этом заряжается. В момент t напряжение отрицательной полуволны становится равньм нулю. При этом блоком 7 управления включается тиристор 14, тиристор 4 запирается. Ток в секции 11-16 трансформатора 1 прекращается, а ток индуктивного накопителя 2 замыкается по цепи 12-6-14-8-10-9- 12, Энергия, запасенная в индуктив- ном накопителе 2, диссипирует на дуге, поддерживая ток в дуговом промежутке 10 до момента времени t. В это момент снова включается тиристор 3. К секции 5-12 индуктивного накопите- ля 2 ггрикладывается напряжение, полярность которого, показанная на фиг фиг, 1, такова, что вызывает появление на тиристоре 14 обратного ргапря- жения, и он запирается. За счет вза- имной индукции между секциями 5-12 и 12-6 индуктивного накопителя 2 ток в секции 12-6 скачком уменьшается до нуля, но возникает скачком в секции 5- 12. При этом ток через дуговой проме- жуток 10 скачкообразно изменяет свое направление, формируя при этом снова положительный импульс тока. Далее устройство питания для дуговой сварки

работает аналогично,

По сравнению с известным предлагаемое устройство имеет на два полупроводниковых прибора меньше, что ведет к его упрощению. Кроме того, при фор- . мировании как положительной, так и отрицательной полярности импульсов тока через дугу на обоих интервалах

5 о 5 Q

0

134

как ввода энергии, так и ее диссипации ток протекает только через один полупроводниковый прибор, что значительно уменьшает потери энергии, а значит повышает КПД устройства, особенно при невысоких значениях напряжения вторичной обмотки трансформатора.

Формула изобретения

Устройство питания для дуговой сварки, содержащее трансформатор, индуктивный накопитель энергии, первый и второй тиристоры, соединенные с выводами индуктивного накопителя энергии-, блок, управления, подключенный к управляющим электродам тиристоров, первый и второй рабочие электроды, присоединенные к отводам соответственно вторичной обмотки трансформатора и индуктивного накопителя энергии, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повьш ения КПД, в него введены третий и четвертый тиристоры, причем третий тиристор включен между отводом вторичной обмотки трансформатора и первым выводом индуктивного накопителя энергии, четвертый тиристор включен между отводом вторичной обмотки трансформатора и вторым выводом индуктивного накопителя энергии, первый тиристор включен между первым выводом вторичной обмотки трансформатора и первым выводом индуктивного накопителя энергии, а второй тиристор включен между вторым выводом индуктивного накопителя энергии и вторым выводом вторичной обмотки трансформатора.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к оборудованию для электрической сварки. Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его КПД. Для достижения цели в устройство для дуговой сварки, содержащее трансформатор, индуктивный накопитель энергии, два тиристора и блок управления, дополнительно введены два тиристора. В течение одной полуволны питающего напряжения через один из тиристоров заряжается первая секция индуктивного накопителя . При снижении питающего напряжения до нуля первый тиристор закрывается, а второй открывается. Энергия, запасенная в первой секции, выделяется на дуге. В результате формируется положительный импульс сварочного тока. Переключая аналогичным образом другие два тиристора, формируется отрицательный импульс сварочного тока. 2 ил. (Л Id оо СдЭ ю

Фиг.1

Составитель В.Пучинский Редактор Э.Слиган Техред М.ДидыкКорректор В.Бутяга

4080/13

Тираж 974Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.2